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聚羧酸减水剂哪些基团起到早强作用

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发表于 2019-9-18 01:56:45 |显示全部楼层
  【聚羧酸减水剂中起早强作用的基团】在减水剂的分子链中,主要存在着这样几种主导官能团,它们在减水剂中起早强作用,具体详述如下:
  1、 羟基( -OH ):典型的羟基化合物是脂肪醇。简单的一元醇主要作用是缓凝。产生缓凝的原因可能是羟基被水泥颗粒表面吸附并产生氢键。不同的水泥矿物成分对羟基的附能力也不同,以 C3A的吸附能力最强, C4AF 次之,其是 C3S和 C2S。在醇类的同系物中,羟基愈多则缓凝作用越强,如丙三醇可以使水泥停止化反应。分子量较大的多元醇,如单糖、低聚等均具有高缓凝作用,同时随着憎水基团的增大而表面活性强,从而对水泥产生塑化、减水等作用。羟基化合物的缓凝作用可以认为:
  (2)羟基与水泥粒子表面的O2-形成氢键( -O H-O-)。对多羟基化合物倾向于后者的解释。
  2、羧基和酸盐( -COOHCOOH COOH、-COOMCOOM COOM):甲酸钙是含羧基的最简单化合物,可作混凝土早期剂使用。低级羧酸盐都具有早强作用。研究证明:离解常数Pk小于 5的有机酸有一定促凝作用, 如草酸、 乙酸、丙萘甲等及其盐;当 Pk大于 5时,缓凝作用随着烷基团(R)的增大而增大,如硬脂酸及其盐。
  3、羟基羧酸(盐)和氨基羧酸(盐):一般的低级羧酸(盐)有早强作用,但若基 α-位或 β-位的氢被羟基或氨基取代就会产生明显的缓凝作用。羟基酸、氨基酸及其盐类对水泥的缓凝作用, 主要是在于分子中的羧基、羟氨、氨基( -COOHCOOH COOH、-OH 、-NH 2)在水泥浆的碱性介质中与游离的 Ca 2+ 等生成不稳定的络合物, 对水泥初期水化产生抑制作用,但随着水化的不断进行,其将自行分解,因而并不影响水泥的继续水化。
  4、 磺酸盐:在水泥分散剂中磺酸盐表面活性剂占有很重要的地位。它是典型的阴离子表面活性剂。由于水化初期水泥粒子表面带正电荷,有利于阴离子的表面活性剂吸附,进而起到延缓水泥水化反应的作用。
  在相同用量条件下,聚合物上高磺酸根浓度可以给出高的水泥浆流动性。 但是 ,如果在含有聚羧酸减水剂的水泥拌合物里添加氯化钠或硫酸钠,水泥浆的流动性就会降低。在相同离子强度时,硫酸钠对水泥浆流动性的降低作用是氯化钠两倍。 这是因为离子强度的增加和羧基与硫酸根之间的竞争吸附使得聚羧酸减水剂立体尺寸收缩。 通过添加水溶性多价阳离子 如CaC12 和可溶硫酸盐,如Na2SO4,能够控制液相中的硫酸根浓度。取决于电荷价,多电荷阳离子的添加量对流动性有最佳值。
  5、聚氧乙烯链:聚氧乙烯链通常作为侧链共聚或接枝在主链上面,它是产生空间位阻效应的主要来源。其链段的长短对空间位阻效应的强弱产生决定性作用。它有长短有一个最佳范围,聚氧乙烯支链段,与水缔合的溶剂化膜较薄,立体斥力也弱; 分子支链长,支链间的作用力增强,分散效果加强,但太长支链在颗粒间会有“架桥作用”,导致絮凝增强。具有长的接枝链共聚物对早期流动性是有利的,但流动性保持能较差,因此聚合物是以不同长度链搭配。
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